Выделение, изучение состава, физико-химических свойств полисахарида цветков бузины черной и его влияние на эритропоэз

Перспективным направлением развития фармации является разработка и исследование новых источников ЛС, в том числе из лекарственных растений. Указанными преимуществами обладает класс биологически активных веществ природного происхождения – полисахариды, которые обладают высокой биологической активностью.Цветки бузины черной имеют сложный химический состав, включающий полисахариды, но изучен он недостаточно. А стандартизация сырья по ГФ проводится по числовым показателям, не включающим биологически активные вещества. Поэтому выделение и исследование полисахарида выделенного из лекарственного растительного сырья бузины черной является актуальной и перспективной проблемой

Целью являлось получить полисахарид из цветков бузины черной, изучить его физико-химические свойства и биологическую активность, а также разработать новые подходы к стандартизации лекарственного растительного сырья по содержанию полисахаридов. Настоящая цель конкретизируется следующими задачами исследования: выделить полисахариды из цветков бузины черной, определить качественный и количественный состав выделенного полисахарида, исследовать некоторые физико-химические свойства полисахарида цветков бузины черной, изучить биологическую активность полисахарида бузины черной, разработать метод стандартизации цветков бузины черной по содержанию полисахаридов.

Растительные полисахариды обладают высокой биологической активностью, стимулируют процессы пролиферации и дифференцировки клеток крови, усиливают гемопоэз, в норме и при патологии. Стимуляция гемопоэза актуальна при различных видах патологий в спортивной медицине для поддержания иммунного статуса организма. Растительные полисахариды не обладают токсичностью, аллергенностью, поэтому применение этих веществ в медицине, ветеринарии, диетологии достаточно актуально

При выполнении работы использовались следующие методы исследования:

а) физико-химические: экстракция водная и спиртовая, хроматография бумажная и тонкослойная, спектрофотометрия в видимой области;

б) химические (реакции идентификации; алкалиметрия)

 в) биологические: исследование влияния полисахарида на кровь и кроветворение.

г) математические: методы вариационной статистики и маркетинговый анализ

      Работа выполнялась на базе лабораторий кафедр фармацевтической и токсикологической химии, общей химии с курсом органической и биоорганической химиии в помещениях вивария.

      Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием прикладных программ M.S.Exel 2010 и StatSoftStatistica8.0. Характер распределения данных оценивали по критерию Шапиро-Уилкса, наличие статистически достоверных межгрупповых различий определяли по t-критерию Стьюдента.

      Исследования на животных выполнены в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» приказ МЗ РФ 708н от 23.08.10. В работе были использованы следующие реактивы:  1%-ный раствор аммонияоксалата, 40%-ный раствор натрия гидроксида, 1%-ный раствор кислоты пикриновой, 20%-ный раствор натрия гидрокарбоната, раствор стандартного образца глюкозы, 5%-ный раствор полисахарида, раствор анилин фталата. 

 

Полисахарид из стандартизированного лекарственного растительного сырья  цветков бузины черной выделяли по стандартной методике, выход составил 16%. Полисахарид озоляли в муфельной печи, зольность составила 18,68%. В золе качественно определены катионы Fe(III), K⁺, Mg ²⁺, Ca²⁺. Кислотность 5% водного раствора полисахарида определяли на рН-метре, рН составила 5,69. Величина удельной вязкости 5% раствора полисахарида, определенная на вискозиметре Оствальда, составила 462,38 мдж/мг. Нами количественно определено, методом алкалиметрии, содержание свободных карбоксильных групп, оно составило 70,34%.

Моносахаридный состав полисахарида определяли после 12 часового гидролиза в 1н. растворе серной кислоты, методом бумажной и тонкослойной хроматографии, в системе растворителей:
бутанол - уксусная кислота – вода (4:1:5). В качестве свидетелей использовали стандартные моносахариды, наиболее часто встречаемые в полисахаридах растительного происхождения. Хроматограммы проявляли раствором анилина и фталевой кислоты, и установили, что в состав полисахарида входят глюкоза (Rf=0,15), галактоза (Rf=0,12), ксилоза (Rf=0,22) и фруктоза (Rf=0,24).

Спектрофотометрическим методом в видимой области по реакции с пикриновой кислотой в разных сериях полисахарида найдено от 37,05-44,19% восстанавливающих моносахаридов в пересчете на глюкозу. Относительная ошибка не превышает 3,57%.

Подопытным здоровым крысам породы «Wistar», массой 180-200 г, содержащимся в стандартных условиях вивария, вводили 5% раствор полисахарида цветков бузины черной, в дозе 0,2г/кг. У подопытных и контрольных животных на 3,5,7,10 сутки эксперимента, для исследования брали кровь и 2 бедренные кости. В составе крови определяли количество эритроцитов и гемоглобина, а в костном мозге содержание эритробластических островков по методике Захарова и др.

Нами было установлено, что на 10 сутки эксперимента максимально увеличивается количество  эритроцитов в крови на 22,7%, а гемоглобина на 15,7% , в сравнении с контролем.

Общее количество эритробластических островков в структуре костного мозга максимально увеличивается на 5 сутки введения полисахарида бузины и превышает контроль на 31%, а количество островков I и III класса, в это же время, максимально возрастает на 59%, по сравнению с контролем.

Полисахарид цветков бузины черной, содержит в своем составе 70,34% свободных карбоксильных групп и относится к классу пектинов.

Особенность полисахарида – наличие в его составе невосстанавливающего моносахарида фруктозы.

Полисахарид стимулирует процесс эритропоэза максимально на 10 сутки опыта, увеличивая количество эрироцитов и гемоглобина в периферической крови подопытных животных. Максимально повышает численность эритробластических островков в костном мозге на 5 сутки эксперимента.  

 

1. Государственная фармакопея XIII [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://femb.ru/feml. - [дата обращения 11.10.15]
2. Жданов Ю.А. Практикум по химии углеводов/ Ю.А. Жданов. – 2-е изд.,перераб. и доп. – М.: «Высшая школа», 1973. – 204 с.
3. Машковский М.Д. Лекарственные средства/ М.Д. Машковский. – 15-е изд.,перераб.,испр. и доп. – М.: РИА «Новая волна», 2012. – 1206 с.
4. Оводов Ю.С. Современные представления о пектиновых веществах //Биоорган. химия, 2009. Т. 35, №3. С. 293-310.
5. Смольников Е. П. Углеводы./ Е.П. Смольников - СПб.: Питер, 2007. 210 с.
6. Чекулаева Г.Ю. Органическая химия. Учебно методические рекомендации: Полисахариды. Химическая структура и биологическая активность/ Г.Ю. Чекулаева – Рязань: РязГМУ, 2005. – 34 с.

A promising area is the development of pharmaceutical development and research of new drug sources, including medicinal plants. Has the advantages mentioned class of biologically active substances of natural origin - polysaccharides which possess high biological aktivnostyu.Tsvetki elderberry have a complicated chemical composition comprising polysaccharides, but it has not been studied. A standardization of raw materials for the Global Fund held on the amounts not including biologically active substances. Therefore, the selection and research of polysaccharide extracted from medicinal plants of black elderberry is an urgent problem and perspective/